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如何測試表面張力儀分析天平真實的每秒更新速度

更新時間:2019-07-20       點擊次數:1212
表面張力儀作為分析液體表面張力的基礎性儀器自Wilhelmy提出Wilhelmy Plate法以來,測試技術已經非常成熟。吊板法表面張力儀通常采用的是玻璃板作為控測界面,目前通常采用的是表面經過處理的鉑金片作為探測界面。
 
從理論上來講,表面張力儀采用玻璃板以及鉑金板作為探測界面的主要原因在于這兩種材質均易形成理論上的零接觸角值以及油污的污染很易于清理。但是,實事上,吊板法原理的理論分析中經典技術中提出的合理的原理為A.W.Neumann教授倡導的Slide Wilhelmy Plate法,其核心在于引入了Young-Laplace方程修正技術。但是,A.W.Neumann教授僅僅是提出了一系列理論推導,在實際應用Wilhelmy Plate算法時,事實上受很多因素影響,其中關鍵的是傳感器速度更新速度,即每秒的實際數據刷新速度是多少將直接影響到終的接觸角修正以及潤濕速度、潤濕高度的分析。
 
在很多文章中,我們已經詳細列舉了稱重原理的接觸角及光學原理的接觸角區別,而事實上,由于表面張力存在,垂直的板與液面之間(表面張力吊板法原理)之間很難在靜止條件下形成零接觸角值。因而,在很多的場合,解決零接觸角值的方法在表面張力儀時通常有兩種:
 
1、表面張力儀采用如上所述的鉑金或玻璃作為探針界面;
 
2、表面張力儀采用大拉升距離即將液面不斷下降后測試大的拉升力。這樣的原理與表面張力儀的吊環法(DuNouy Ring)相類似。
 
特別是第二點在表面張力儀應用中關鍵。目前,商業化的表面張力儀通常采用的鉑金板法測試技術為三個:
 
1、該表面張力儀采用將鉑金板浸入2mm再拉升回2mm位置的方法。不修正接觸角和浮力值。
 
2、該表面張力儀采用鉑金板接觸到液面后即停止。不修正接觸角和浮力值。
 
3、該表面張力儀采用鉑金板接觸到液面后即停止。采用阿莎算法(改進的Young-Laplace法)修正接觸角和浮力值。
 
因而,表面張力儀無論是算法上還是在測試硬件技術上對于分析天平的速度有相當的要求。
 
但是,如何測試分析天平的速度在很多商業化的表面張力儀上是很難實現的。目前方便測量分析天平速度的表面張力儀主要為美國科諾的A101和A60、A80系列。主要取決于其開放的接口以及更為人性的界面。
 
通常,測試分析天平的速度的方法應排除掉其他參數或影響因子后直接測量分析天平的更新速率本身。當然,對于自信具有技術優勢的廠商,如梅特勒分析天平會實際公布其分析天平的更新速度這個技術參數,英文表述為Update Speed。但是其他分析天平廠家由于測試應用不同,很少公布分析天平的更新速度。
 
因而,需要如何測量分析天平速度的實際方法。
 
表面張力儀的分析天平的數據更新速度的測試方法建議為:
 
1、采用串口調試助手讀取分析天平的實際速度;
 
2、采用秒表統計速度;
 
3、通過測試一定秒時間內的串口調試助手得到的數據量除以時間的方式,計算得到相應的分析天平更新速度。

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